張超 國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司公安縣供電公司
隨著社會(huì)的發(fā)展,時(shí)代的進(jìn)步,人們對(duì)生活的要求也越來越高,社會(huì)各界對(duì)電力的依賴程度也日益加深。我國(guó)在電力資源的運(yùn)輸方面主要是以高壓輸電線路為主,但目前我國(guó)高壓輸電線路施工技術(shù)與檢修方法仍比較傳統(tǒng),對(duì)人們的需求已難以滿足,因此,這就需要電力企業(yè)對(duì)高壓輸電線路的施工技術(shù)與檢修方法進(jìn)行更加深入的研究,在施工建設(shè)時(shí)重視基礎(chǔ)施工、桿塔施工、架線施工等技術(shù),如此才能對(duì)電網(wǎng)輸電線供電的穩(wěn)定性有所保障,最終滿足人們的用電需求。基于此種情況,本文通過分析了解高壓輸電線路施工中的具體問題,對(duì)高壓輸電線路施工技術(shù)和檢修方法進(jìn)行研究,從而保證我國(guó)輸電線路的安全與穩(wěn)定,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展。
隨著社會(huì)的進(jìn)步,城市的建設(shè)日益推進(jìn),電能逐漸成為人們生活與工作中的必備能源。電能的主要是由發(fā)電廠提供的,可通過高壓輸電線運(yùn)送到人們生活的各個(gè)角落,高壓線路最長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百千米,具有復(fù)雜、綜合、龐大的供電系統(tǒng)。當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí),檢修人員往往會(huì)選擇帶電作業(yè),在幾十萬伏的超高壓線上行走來解決故障。例如,對(duì)5.0×105V 高壓輸電線路進(jìn)行分析:(1)在5.0x105V 高壓線的連接位置一般都存在電暈現(xiàn)象,這就導(dǎo)致漏電問題會(huì)經(jīng)常出現(xiàn),如果對(duì)此情況無法進(jìn)行解決,那帶來的后果將不可設(shè)想;(2)工作人員靠近高壓線時(shí)不可直接攀爬,需要借助直升機(jī),并且工作人員與直升機(jī)駕駛?cè)藛T都必須身著高壓防電服,以防觸電,同時(shí)工作人員使用金屬進(jìn)行試高壓線,這時(shí)將會(huì)看到明顯的電弧出現(xiàn);(3)工作人員此時(shí)應(yīng)將直升機(jī)與高壓電線用線進(jìn)行連接,并借助特殊的攝像機(jī)對(duì)直升機(jī)周圍的“閃光”進(jìn)行觀察,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)原因是由于直升機(jī)與高壓線連接后周圍會(huì)出現(xiàn)電暈現(xiàn)象;(4)要對(duì)高壓線進(jìn)行檢修,工作人員需將自身與直升機(jī)的連接斷開,但由于工作人員腳下的高壓線有可能是帶電高壓線,這對(duì)飛行員的要求也將更加嚴(yán)格,若飛行員無法準(zhǔn)確的掌握電線情況,將工作人員放置在高壓線上需采用懸吊方式,緩慢的精確的進(jìn)行投放。
(1)掏挖基礎(chǔ)
掏挖施工由于掏挖地面的深度不同,可以分為幾種不同的工種,硬塑粘性土的地基一般采用掏挖施工,在基坑的基礎(chǔ)上也可以采用這種施工工藝。在基礎(chǔ)受到外界載荷的影響時(shí),由于掏挖后的土地基截面呈圓形,凝聚力也就十分強(qiáng)大。因全國(guó)各地的高壓輸送線路是各不相同的,采用的施工基礎(chǔ)也會(huì)是不一樣的,采用全掏挖的方式,在某些方面可以節(jié)約較大的成本。
(2)斜插板式基礎(chǔ)
斜插板式基礎(chǔ)是指利用底部將柱子以及塔腿支撐起來傾斜插在混凝土中形成的承受高壓線路的基礎(chǔ),為了降低水平力的影響,塔腿部分由于受到主要的作用力,需將此凝固在混凝土當(dāng)中,保障基礎(chǔ)能夠更加堅(jiān)實(shí)牢固。一般來講,塔腿和各個(gè)基礎(chǔ)部件由于都埋在土里所受到的力也比較平衡,橫向作用力所帶來的工程偏差可忽略不計(jì)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在一定程度上減小基本地板尺寸,從而減少底板中鋼筋與混凝土的用量,并節(jié)約材料的應(yīng)用。
(3)階梯型基礎(chǔ)
階梯型基礎(chǔ)擁有悠久的歷史,也算是這些基礎(chǔ)工程中最早出現(xiàn)的。這種基礎(chǔ)基本可以適用于各種土質(zhì)類型,包容性強(qiáng)。眾所周知,階梯型基礎(chǔ)最大的特點(diǎn)就是需要挖大面積的土,完成挖土操作之后,再開始澆筑其模板,然后等待澆筑模板成型,最后回填開始所挖的地方。這種類型的基礎(chǔ)還有一個(gè)特別之處就是無須加入鋼筋,其穩(wěn)定性的保持主要是靠它自身的基礎(chǔ)重量。由于不需要鋼筋,就代表需要填入更多的混凝土并且還需要挖到一定的深度才能順利的進(jìn)行接下來的操作,所以還是會(huì)有一定的局限性,例如有些地區(qū)的土質(zhì)本來就十分疏松,難以動(dòng)工。過于疏松的地方,就很難采用這種類型的基礎(chǔ)進(jìn)行操作。
(4)灌注樁基礎(chǔ)
灌注樁基礎(chǔ)施工相對(duì)于其他基礎(chǔ)類型較為方便且安全,因?yàn)槠涫┕み^程所采用的原理主要是依靠樁周圍的摩擦力去平衡或承擔(dān)起日常輸電過程中高壓輸電線路因抖動(dòng)而產(chǎn)生的各種作用力。其比較適用于一些特殊地區(qū),例如流塑地區(qū)和一些輸電線路所承受的拉力及壓力比較大的直線塔等特殊地點(diǎn)。由于其使用地點(diǎn)的特殊,其成本相對(duì)于其他類型來說也是比較高的。
(1)桿塔工程在高壓輸電線路施工過程中非常重要,如何選擇桿塔是桿塔工程的關(guān)鍵點(diǎn)?因?yàn)闂U塔的質(zhì)量直接影響高壓輸電線路的工作時(shí)長(zhǎng),簡(jiǎn)而言之,就是桿塔的質(zhì)量夠好,輸電線路的工作時(shí)長(zhǎng)就更久。反之,若桿塔的質(zhì)量較差,則會(huì)引發(fā)一系列的故障,一旦倒塌,嚴(yán)重的話則會(huì)造成中斷輸電線路的電力傳送的后果,從而引發(fā)大面積斷電的情況。
(2)從桿塔的強(qiáng)度與剛度上看,傳統(tǒng)的高壓輸電線路施工中所采用的桿塔可分為兩種:鋼筋混凝土桿塔、鐵塔。前者以前大多都用于平原和丘陵等一些地理?xiàng)l件較好地區(qū)。鋼筋混凝土型桿塔一般都是在地面組裝后再拉起來的,這種制作過程的特殊性會(huì)導(dǎo)致其整體焊接點(diǎn)較多,且單個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量大,強(qiáng)度剛度較差。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,鋼筋混凝土型桿塔就逐漸被淘汰了,目前大多施工隊(duì)伍都優(yōu)先選擇鐵塔,基本不再考慮使用前者桿塔。鐵塔適用范圍較廣,可用于施工難度大、地理?xiàng)l件差、地區(qū)跨度大等各種“限制”地區(qū)。在中國(guó),鐵塔更多的被運(yùn)用于超高壓線路,大家常說的鐵塔組立,就是一組傳輸電力的不同鐵塔被設(shè)置在一定的間距內(nèi)。
(3)在桿塔的選擇過程中,不僅要考慮它的強(qiáng)度和剛度,還要考慮其穩(wěn)定性。由于桿塔的工作環(huán)境是在戶外,所以其要擁有基礎(chǔ)抗風(fēng)能力、抗水能力以及抗腐蝕能力。例如在大風(fēng)的惡劣天氣環(huán)境下,桿塔的塔身會(huì)因?yàn)檩旊娋€路的晃動(dòng)而出現(xiàn)抖動(dòng)的情況。穩(wěn)定性較高的塔身,其倒塌事故的發(fā)生率則較低。目前我國(guó)在110kV 的高壓線路上使用的桿塔主要包括了分解阻力以及整體阻力??偟膩碚f,要想高壓輸電線路長(zhǎng)久的工作,其桿塔就必須要擁有一定的穩(wěn)定性以及一定的強(qiáng)度和剛度。
在高壓輸電路施工過程中的架線工程難度系數(shù)較高。其關(guān)鍵點(diǎn)在于掌控線路的張緊力在一個(gè)適當(dāng)?shù)闹瞪?,且前期的?zhǔn)備工作較多。
架線工程對(duì)于線路的展放有很多種,常見的有拖地展放和張力展放。拖地展放則如字面意思那般讓相關(guān)人員拖線前進(jìn)。拖地放線往往需要大量施工人員拖拉線路,這樣的方式很容易讓線路在經(jīng)歷地上的摩擦之后出現(xiàn)磨損,無法保證線路的質(zhì)量。施工人員要在線路拖放至指定地點(diǎn)后檢查線路的磨損情況,查看其是否出現(xiàn)破損,斷裂等情況。一旦破損則不能使用。如若在施工過程中一定要拖地展放,則拉線與地面形成的夾角不應(yīng)超過45 度。
張力展放是需要借助一定的設(shè)備才能進(jìn)行的,這個(gè)過程中輸電線路會(huì)保持一定的張力狀態(tài)。這個(gè)方式不會(huì)讓線路拖地,基本不會(huì)出現(xiàn)線路磨損的情況,能夠確保一定的放線質(zhì)量,同時(shí)其效率比拖地展放要高。其缺點(diǎn)就是,需要借助的設(shè)備較為笨重且成本較高。施工隊(duì)伍可根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳的架線方式。
高壓輸電線路是個(gè)大工程,因此對(duì)它的狀態(tài)進(jìn)行檢修也是個(gè)異常復(fù)雜的工作,相關(guān)工作人員在操作之前需要充分做好一些準(zhǔn)備:首先,電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行極大程度上受到絕緣子的影響,符合規(guī)格的優(yōu)良絕緣子才能運(yùn)用到高壓輸電線路中去;其次,檢測(cè)高壓輸電線路接地系統(tǒng),對(duì)線路的接地情況也要有所了解;然后,對(duì)高壓輸電線路的絕緣污染情況也要進(jìn)行檢測(cè),將光纖、絕緣子等材料作為重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象,防止線路中出現(xiàn)污染的光纖和受損的絕緣子;最后,為了避免線路被雷擊,精確計(jì)算出雷擊的大致位置很關(guān)鍵,也很重要。知道了雷擊位置,就可以預(yù)先劃分繞擊導(dǎo)線,還可以進(jìn)行雷電反傷害。
為了確保電網(wǎng)的安全,相關(guān)人員應(yīng)該監(jiān)測(cè)對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生影響的輸電線路,保證一個(gè)良好的外部運(yùn)行環(huán)境。首先,明確輸電線路對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生影響的“元兇”,找到輸電線路各項(xiàng)材料是否給無線有線電造成影響,確保減輕輸電線路對(duì)周圍生產(chǎn)、生活造成的不利或有害影響,對(duì)可能給周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重影響的材料減少使用或選擇不用,保證順利開展無線電檢測(cè)工作;另一個(gè)對(duì)地面靜電感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)的監(jiān)測(cè)也是一項(xiàng)重要的工作;然后,檢測(cè)高壓輸電線路運(yùn)行過程中大氣環(huán)境對(duì)其的影響,檢測(cè)和記錄導(dǎo)線覆冰,這些數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)的工作都尤其重要;最后,重點(diǎn)檢測(cè)空氣中的有害物質(zhì)、粉塵、氣象條件和災(zāi)害性天氣對(duì)于架空輸電線路的影響。
檢修高壓輸電線路的狀態(tài)時(shí),機(jī)械力學(xué)起著重要作用,它被應(yīng)用到諸多領(lǐng)域:(1)檢測(cè)金具。在高壓輸電線路日常運(yùn)作過程中相關(guān)工作人員用到機(jī)械力學(xué)的知識(shí)檢測(cè)金具,主要看磨損是否嚴(yán)重和剩余多少。(2)檢測(cè)導(dǎo)線。輸電線路能正常運(yùn)行,導(dǎo)線也發(fā)揮了重要的作用,導(dǎo)線出現(xiàn)故障后,輸電線路停止運(yùn)行,這時(shí)相關(guān)工作人員就需要針對(duì)導(dǎo)線檢測(cè)導(dǎo)線,像導(dǎo)線表面磨損多少等等。(3)桿塔檢測(cè)。桿塔是輸電線路正常運(yùn)行的基礎(chǔ),也是十分重要的。桿塔由很多材料組成,在發(fā)生故障之后,全面檢查桿塔尤為重要,主要還是從桿塔建筑材料如螺栓腐蝕著手。施工位置也很重要。
對(duì)于檢修高壓輸電線路,本著安全性原則一切檢修工作都應(yīng)在斷電的基礎(chǔ)上進(jìn)行,線路出現(xiàn)故障之后,與當(dāng)?shù)氐妮旊娬緶贤ê们袛嚯娫?,事先還要與總體指揮部匯報(bào)實(shí)際情況,部門下單命令之后方可實(shí)行檢修,再次確保斷電,一系列準(zhǔn)備工作做好之后再開始檢修。故障解除之后,反復(fù)確認(rèn)輸電線路附近不再有人員和設(shè)備再聯(lián)系相關(guān)輸電站開閘供電。
熱譜圖是描述物質(zhì)在變溫過程中發(fā)生的熱效應(yīng)的大小和溫度范圍的圖譜,用于高壓輸電線路中,則是利用正常和工作狀態(tài)下的兩個(gè)設(shè)備的熱譜圖來反映工作中的設(shè)備的情況。這個(gè)方法效率高操作性高,所以通常被用來檢查設(shè)備的完整性。
一般情況下,相對(duì)溫差判斷法的研究對(duì)象是兩個(gè)一模一樣的設(shè)備,它們的型號(hào)、所在環(huán)境下溫度、負(fù)荷電流都是一樣的??刂七@些無關(guān)變量不變之后,變量是測(cè)試點(diǎn)溫度不同,比較溫度上升比值,從而用來分析電流型設(shè)備出現(xiàn)障礙后的檢修工作。該種方法可行度也較高,也被常常運(yùn)用。
在運(yùn)用表溫判斷法的時(shí)候,需要對(duì)不同環(huán)境下設(shè)備表面的溫度進(jìn)行檢測(cè)并記錄下來,注意不要讓設(shè)備的溫度過高或過低,這是進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)備有關(guān)問題的第一步。該方法動(dòng)手能力強(qiáng)、實(shí)施起來也相對(duì)容易。相關(guān)技術(shù)員面對(duì)設(shè)備發(fā)熱或者運(yùn)行故障一系列問題時(shí)應(yīng)該合理選擇檢修法,具體問題具體分析,做到抓住導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行故障的主因,順藤摸瓜解決設(shè)備問題。
該種方法的優(yōu)點(diǎn)是便攜,但使用度低。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)表面發(fā)熱情況時(shí),排除因電壓和電流影響導(dǎo)致可采用該方法,如果是由于其他原因,那么該方法就不能使用了。
概括言之,目前各行各業(yè)都在迅速發(fā)展,電力行業(yè)首當(dāng)其沖。人們對(duì)電力供應(yīng)的可靠性都很高,停電給人們的生活造成很大的影響。但是電力行業(yè)還有許多需要解決的問題,傳統(tǒng)維修方法限制性強(qiáng),電力技術(shù)人員必須與時(shí)俱進(jìn),采取新思路,進(jìn)行新思考,掌握好電力相關(guān)方面技術(shù),保證電力供應(yīng)鏈。